JPS6064458A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPS6064458A
JPS6064458A JP58171288A JP17128883A JPS6064458A JP S6064458 A JPS6064458 A JP S6064458A JP 58171288 A JP58171288 A JP 58171288A JP 17128883 A JP17128883 A JP 17128883A JP S6064458 A JPS6064458 A JP S6064458A
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JP
Japan
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semiconductor device
chips
varistor
plate
base
Prior art date
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Pending
Application number
JP58171288A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoyuki Tsurumiya
鶴宮 清行
Kazuo Yamanaka
和夫 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6064458A publication Critical patent/JPS6064458A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors; Arresters
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/753Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between laterally-adjacent chips

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)発明の技術分野 本発明は半導体装置に関し、特に装置基台上に複数個の
半導体チップを積層状に接着して柱状に形成された積層
半導体チッf54−有する半導体装置における積層半導
体チ、fの保護構造に関するものである。
(−)技術の背景 例えば、レベルシフトダイオード、バリスタ、ツェナー
ダイオード等の半導体:4!置は、装置基台上に複a(
flitの半導体チップを積層状に接着して柱状に形成
された積層半導体チップを設けて所望の特性が得られる
ように構成される場合が多い。この種の積層半導体チッ
プは、!畦方向に積層されたものと、逆方向に積層され
たものとが一対になって並立して形成される場合が比較
的多い。また、この積層半導体チップの各チップ相互間
には)々ングと呼ばれる+ZjN用′成極材(接層と電
極の両方の役目を兼有する材料)が介在配置され、通常
は熱圧着によって各チップが導通xi工能に接着される
このパン!用材料としては、Au(金)、Ag(銀)、
はんだ等が使用されるが、特に高<a頼性が要求される
半導体装置には、AuSAgが使用される場合が多い。
また、この積層半導体チップの段数(枚a)は必要に応
じて設定されるが(例えば、ツエナーダイオードのツェ
ナー電圧を順方向電圧で設定する等)、現状では2〜5
層程度に設定される場合が比較的多い。特に、バングと
してAu、Ag等の材料が使用された場合、各チップ間
の接着力が十分とはいえず、しかも段数が4層又は51
藷(5段階)等の高層に形成された積層半導体チップは
、製品倹査における落下試験の際や、又は半導体装置が
製品として組込まれた後に外部からの振動・衝撃等を受
けた場合に、各半導体チップが前記バングの所から剥離
されて倒壊したシ、また最上層の半導体チップ上にワイ
ヤをボンティングする際に+je’ンディング圧力によ
って倒壊される場合がある。従って、この種の半導体装
置においては、積層半導体チップが上記の如き落下試験
、撮動、衝撃等に対して十分に保護され得る構造のもの
であることが望ましい。
(ハ)従来技術と問題点 第1図と第2図は従来の半導体装置を説明するための図
でβす、第1図はこの種の半導体装置の一例として示す
バリスタの側面図、第2図は第1図に示すバリスタの等
価回路図である。
これらの図において、符号1()はバリスタ(半導体装
置)全体を示し、11は装[促の基台を示す、。
基台11は、通常はステムと呼ばれ、金属材料から平面
形状が円形に形成され、本体部11aと下部外周に突出
するフランツ部11bとが一体状に形成されている。清
白11上には、シリコン(St)チップから形成された
複数個のバリスタチップ(半導体チップ)12をバング
13を介して積層状に熱圧着等によシ接着して柱状に形
成された一対の積層バリスタチップ 14と15が配設形成されている。この場合、積層バリ
スタチップ14と15は、第2図に示す14’ 、 1
5’部分に、相当するもので、・クリスタチッゾ12が
それぞれ順方向と逆方向に績み東ねて形成され、かつ5
層(5段階)に形成されている。
尚、バンプ13は、前述したように、接着用′低極材で
あシ、Au、Agq はんだ等の材料から成シ、接着と
電極の両方の役M’を兼有するものである。
積層バリスタチップ14と15の外側部に柱状IJ−P
端子16.17が基台11を上下方向に貫通して配設さ
れている。柱状リード端子16.17は基台11と適宜
な絶縁材(図示なし)を介して絶縁されて基台11に固
定されている。そして、柱状リード端子16.17は、
基台11の上方に突出するポス)部16a、17mが積
層バリスタチップ14.15とそれぞれビンディングワ
イヤ18を介して11L’A的に接続され、基台11の
下方に突出する部分が外部リード端子として形成されて
いる。この外部リード端子16b、17bは、第2図の
21部に相当する。また、基台11の下面から下方に突
出して外部IJ−P端子19が基台11の下面に植設さ
れている。この外部リード端子19は、基台11を介し
て積1−・々リスタチツゾ14.15の最下面とそれぞ
れ導通されており第2図の22部に相当する。ざンディ
ングワイヤ1Bは、Au、At等の材料から+m綴又は
リキン状に形成されたもので、第1図に示すように、積
層バリスタチップ14.15それぞれの最上面と導体ボ
ス)16.17それぞれの上端面とに架橋状lc&ンデ
ィングされ、これら相互間を電気的に接続している。そ
して、最終的には、第1図に一点鎖線で示すように、キ
ャラf20が基台11のにランジllb上に溶着される
しかしながら、この従来の・々リスク(半導体装[)x
Oは、′IA層バリスタチップ(積層半導体チ、り14
.15の保賎対策が何ら施されておらず、また、バング
13の接着力(接着強度)が弱イタメ、ワイヤ18のボ
ンディング時にポンプ1イング圧力によって倒壊される
場合があシ、また、ボンディングワイヤ18は何ら補強
的役割を果すものではないため、組立後における桁下試
験、外部からの機械的振動や衝撃に対して積層ノぐIJ
スタチ、ゾ(積層半導体チツ7’)14.15が非常に
倒壊され易いという問題点が心るO に)発明の目的 本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、積層半
導体チップの保腹部材1c設けることにより、簡易構造
で積層半導体チップの倒壊をきわめて良好に防止し得る
半導体装置全提供することにある。
(ホ)発明の構成 そして、この目的を達成するために、本発明に依れば、
基台上に複数個の半導体チップを積層状に接着して柱状
に形成された積層半導体チップを有する半導体装置にお
いて、導体膜を備えた絶縁板、又は金属板から形成した
補強板を、前記積層半導体チップの最上部に押圧固着す
ると共に、前記基台を上下に貫通して配設された柱状リ
ード端子の前記基台上方に突出するポスト部の上端部に
結合させて配設することにより、前記補強板に前記積層
半導体チップの補強と導線、とじての役割を兼有せしめ
るように構成したことを特徴とする半導体装置が提供さ
れる。
(へ)発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
第3図から第6図は本発明の詳細な説明するだめの図で
ある。第3図はこの種の半導体装置の一例として示すバ
リスタ30の側面図、第4図は第3図の補強板31の単
体下面図である。尚、第3図において、前出のg1図(
従来例)と同一部品又は同一部分には同一符号が付され
ている。従って、符号11は装置の基台(ステム)、l
laとllbはそれぞれ基台11の本体部とフランジ部
、12はパリスタチッゾ(半導体チップ)、13はバy
f(各チップ12相互の接着用電極材でAu、Ag、は
んだ等の材料から或9、接着と電極の両方の役割を兼有
するもの)、14゜15はMNパIJ スタチッグ(積
層半導体チップ)、16゜17は柱状リード端子、16
a、17mは基台上方に突出するリード端子16.17
のボス)N、16b、17bは基台下方に突出するリー
ド端子16.17の外部リード端子、19は同じく外部
リード端子、20はキャップをそれぞれ示している。そ
してこれらの各部品及び各部分t、j:m1図と全く同
様に形成かつ構成されているので、ここではその説明を
省略する。また、第3図に示す本発明のバリスタ(半導
体装置)300等価回路は前出の第2図に示す回路図と
同様である。
さて、第3図において、本発明の7々リスク(半導体装
置)30は、前出の第1図に示す従来のバリスタ(半導
体装置)10におけるぎンディングワイヤ18に代って
、補強板31が配役固定されている点に特徴がある。補
強板31は、第4図に示すように、剛性絶縁板(例えば
、樹脂系板材等)から平面形状が長方形に形成され、そ
の下面に長手方向に延びる導体膜31a(図中、クロメ
ノ・。
チップで示す)がメタライズされ、その両端部にそれぞ
れ挿通穴31b、31cが貫通穿設されている。そして
、補強板31は、第3図に示すように、その導体膜31
aが績l−バリスタ、14 、15の最上部に接触して
固着されると共に挿通穴31b。
31eにそれぞれポスト部1611.17bが貫通した
状態で配置され、かつ積層バリスタチップ14.15を
上方から適宜に押圧した状態で2スト部16al17&
に固着されている。従って、補強板31は基台11とポ
スト部16a、17bと協同して一種の強固な枠組を形
成し、この枠組によって積層バリスタチップ14.15
の最下部と最上部が共に固定支持されている。これによ
シ、積層バリスタチップ14.15の倒壊をきわめて強
力に防止することができる。そして導体膜31mは、第
1図(従来例)におけるワイヤ18と同じ役割を果して
いる。すなわち、補強板31はg層パリスタチッゾ14
.15の柱状体の補強材の役割と共に4線の役割全兼有
している。尚、この場合、補強板31は金属板から形成
したものでもよい。このように、補強板31を設けて構
成することによシ、本実施例は、tJ述したような落下
試改、外部からの機械的振動・衝撃等によって発生する
積層バリスタチップ14.15の倒壊金はぼ完全に防止
することができ、さらには、+Y)b ’IXの技術と
設備を必要とするワイヤボンディング工程を不動とし、
組立作業の容易化t−1することかできる。従って、本
実施例に依れば半導体装置の製品としての歩留シと信頼
性の向上をもたらすことができる。
第5図は第4図の補強板31の変形例である補強板41
を示す図でるる。この補強板41は、1・4示のように
、前出の補強板31 (第4図)の導体膜31aの中央
部を削除して形成したもので、両側部に導体膜41m、
41b(図中、クロスハツチングで示す)をそれぞれ設
けて形成されている。
そしてこの導体膜41a、41bが積層バリスタチッ7
’l 4 、15 (第31’lの最上部にそれぞれ固
着される。従って、この補強板41を使用して形成され
た半導体装置は、43図における積層バリスタチップ1
4.15の最上部同士の電気的接続が削除されることに
なシ、その等価回路は第6図に示す回路図の如くになる
。尚、この場合の半導体装置も第3図に示す実施例と同
様な作用、効果がある。
このように、本実施例は補強板31の導体膜31&の一
部を変更するのみで、簡単に別の回路、すなわち別の機
能を有する半導体装置を形成することができるという利
点もある。
(ト)発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明の半導体装置は、
従来の半導体装置における?ンディングワイヤに代って
、補強材と4mの役割を兼有する補強板を用いて構成す
ることkより、′Jdi層半導体チ、プチッ壊の防止、
高度の技術と設備を必要とするワイヤボンディング工程
の削除、及び組立の容易化を可能とし、製品としての歩
留シの向上、信頼性の向上を実現できるといった効果大
なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のこの種の半導体装置の一例として示すバ
リスタ(10)の側面図、小2図は第1図のバリスタの
等価回路図、第3図は本発明に依るこの種の半纏体−#
装置の一例としてボすバリスタ(30)の側面図、第4
図は43図の補強板(31)の単体下面図、第5図は第
4図の補強板(31)の変形例である補強板(41)を
ボす図、l!61%Jは第5図の補強板(41)を用い
て構成した場合の半導体装置の等価回路図でめる。 11・・−装置の基台、12・・・パリスタチッf(半
導体チ、f)、13・・・バング(接層用電極材)、1
4.15・・・積層バリスタチップ(積層半導体チップ
)、16.17・・・柱状リード端子、16m。 16b・・・リード端子16.17のポスト部、30・
・・本発明に依るバリスタ(半導体装置)、31゜41
−・・補強板、31 a 、 41 a 、 4 l 
b−・メタライズされた4体膜、3 l b 、 31
 e 、 41 c 、41d・・・挿通穴。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 官 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 1イ510 30 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、基台上に複数個の半導体チップを積層状に接着して
    柱状に形成された積層半導体チップを有する半導体装置
    において、導体膜を備えた絶縁板、又は金属板から形成
    した補強板を、前記積層半導体チップの最上部に押圧固
    着すると共に、前記基台を上下に貫通して配設された柱
    状リード端子の前記基台上方に突出するポスト部の上端
    部に結合させて配設することによシ、前記補強板に前記
    積層半導体チップの補強と導線としての役割を兼有せし
    めるように構成したことを特徴とする半導体装置。
JP58171288A 1983-09-19 1983-09-19 半導体装置 Pending JPS6064458A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58171288A JPS6064458A (ja) 1983-09-19 1983-09-19 半導体装置

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JP58171288A JPS6064458A (ja) 1983-09-19 1983-09-19 半導体装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063671A1 (de) * 2000-02-26 2001-08-30 Robert Bosch Gmbh Stromrichter und sein herstellverfahren

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